CN107367586A - 一种基于气液两相流体的透明窗产生装置和在线测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测量系统的基于气液两相流体的透明窗产生装置，用以排开机加工环境中的冷却剂，透明窗产生装置包括：至少一组测量通道和具有喷气通道和喷液通道的排液嵌套结构，每组测量通道都包括探测信号入口、探测信号出口和探测口，探测口形成在执行面上，且测量通道用于将探测信号入口入射的信号引导至探测口，并将从探测口入射的信号引导至探测信号出口；喷气通道的出口形成在执行面上，且喷气通道设置为使得该喷气通道喷出的气体朝远离探测口的方向流动；喷液通道的出口形成在执行面上，喷液通道设置为使得该喷液通道喷出的液体朝远离探测口的方向流动。本发明还提供一种在线测量系统，能够对工件表面进行精确测量。

Description

一种基于气液两相流体的透明窗产生装置和在线测量系统

技术领域

本发明涉及机加工中的在线测量系统，具体地，涉及一种基于气液两相流体的透明窗产生装置和一种包括该透明窗产生装置的在线测量系统。

背景技术

在对工件进行机加工时，为了判断工件的表面状态，需要对工件的表面状态进行测量。

现有的测量类型包括在线测量、离线测量和在位测量，其中，因在线测量不会打断正在进行的机加工过程，因此，得到了越来越广泛的应用。

在机加工的过程中刀具与工件相互作用产生大量的热以及大量的切屑，为了提高加工精度、保证工件表面质量以及刀具的寿命，必须使用冷却剂降低加工过程中工件的表面温度。但是，冷却剂的存在容易影响到在线测量的准确性。

因此，如何避免冷却剂对在线测量造成不良影响成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透明窗产生装置和一种包括该透明窗产生装置的在线测量系统，所述透明窗产生装置能够在对正在加工的工件进行测量时，降低甚至消除冷却剂对测量的影响。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种基于气液两相流体的透明窗产生装置，该透明窗产生装置用于在线测量系统，其中，所述透明窗产生装置的一侧表面为执行面，所述执行面用于朝向待检测的工件设置，所述透明窗产生装置包括至少一组测量通道和至少一组排液嵌套结构，每组所述排液嵌套结构包括喷气通道和喷液通道：

每组所述测量通道都包括探测信号入口、探测信号出口和探测口，所述探测口形成在所述执行面上，且所述测量通道用于将探测信号入口入射的信号引导至所述探测口，并将从探测口入射的信号引导至所述探测信号出口；

每组所述喷气通道对应至少一组所述测量通道，所述喷气通道的出口形成在所述执行面上，所述喷气通道用于朝相应的所述探测口的外围喷出气体，且所述喷气通道设置为使得该喷气通道喷出的气体朝远离该喷气通道对应的探测口的方向流动；

每组所述喷气通道对应一组所述喷液通道，所述喷液通道的出口形成在所述执行面上，所述喷液通道环绕在相应的所述喷气通道外部，以用于朝相应的所述喷气通道的出口的外围喷出液体，且所述喷液通道设置为使得该喷液通道喷出的液体朝远离该喷液通道对应的所述喷气通道的方向流动。

优选地，每组所述喷气通道都包括进气通道、多个气柱产生通道和与多个所述气柱产生通道一一对应的多个导向通道，所述气柱产生通道的一端在所述进气通道的侧壁处与所述进气通道连通，另一端与相应的所述导向通道连通，所述导向通道朝向远离所述探测口的方向倾斜，所述进气通道的直径大于所述气柱产生通道的直径。

优选地，在同一组所述喷气通道中，多个所述气柱产生通道环绕相应的探测口设置。

优选地，所述透明窗产生装置还包括至少一个气体逸出通道，所述气体逸出通道的入口设置在所述执行面上，且位于所述喷气通道的出口的外围，以将所述喷气通道喷出的气体引导至所述透明窗产生装置的外部。

优选地，所述透明窗产生装置还包括设置在所述气体逸出通道的出口处的导气挡板，所述导气挡板上设置有贯穿该导气挡板的导气孔。

优选地，所述喷液通道包括进液通道、连通通道、环形缓冲通道和环形导流通道，所述环形缓冲通道和所述环形导流通道均环绕所述探测口，且所述环形缓冲通道和所述环形导流通道均设置在所述喷气通道的外侧，所述环形缓冲通道通过所述连通通道与所述进液通道连通，所述环形导流通道与所述环形缓冲通道连通，所述环形导流通道的出口设置在所述执行面上，且在所述透明窗产生装置沿该透明窗产生装置的回转轴线剖切获得的纵切面上，所述环形导流通道的端面朝向远离所述探测口的方向倾斜，以使得所述环形导流通道的入口与所述环形导流通道的回转轴线之间的距离小于所述环形导流通道的出口与所述环形导流通道的回转轴线之间的距离，以使得通过所述进液通道流入所述透明窗产生装置的液体从所述环形导流通道流出时，将工件表面的冷却剂排开并形成液态防护罩。

优选地，所述环形导流通道的纵向截面为锥形或者喇叭形。

优选地，所述环形导流通道的出口处的切面与所述执行面平行或重叠。

优选地，所述环形导流通道包括柱面导流部和球面导流部，所述柱面导流部的内表面为圆柱面，且所述柱面导流部连接在所述球面导流部与所述环形缓冲通道之间，所述球面导流部的内表面为球面。

优选地，所述环形导流通道包括球面导流部和多个连通管部，多个所述连通管部环绕所述环形缓冲通道的轴线设置，且所述连通管部的一端与所述环形缓冲通道连通，另一端与所述球面导流部连通，所述球面导流部的内表面为球面。

优选地，所述环形缓冲通道的横截面为圆形。

优选地，所述透明窗产生装置包括装置本体，所述测量通道、所述喷气通道和所述喷液通道均形成在所述装置本体内，且所述测量通道的探测信号入口、所述测量通道的探测信号出口、所述探测口、所述喷气通道的入口、所述喷气通道的出口、所述喷液通道的入口、所述喷气通道的出口均位于所述装置本体的外表面上。

优选地，所述测量通道包括第一测量通道和第二测量通道，

所述第一测量通道的一端开口形成为所述探测信号入口，所述第二测量通道的一端开口形成为所述探测信号出口，所述第一测量通道的轴线与所述第二测量通道的轴线相交，以使得所述第一测量通道的另一端开口和所述第二测量通道的另一端开口相通，并形成为所述探测口；

通过所述探测信号入口入射至所述第一测量通道的探测信号能够通过所述探测口出射并到达待测工件的表面，所述工件的表面反射的信号能够进入所述探测口，并在所述第二测量通道的引导下从所述探测信号出口出射。

优选地，所述透明窗产生装置还包括第一防护管和第二防护管，

所述第一防护管设置在所述装置本体上，且环绕所述探测信号入口设置；

所述第二防护管设置在所述装置本体上，且环绕所述探测信号出口设置。

优选地，所述透明窗产生装置还包括辅助气道，该辅助气道与所述进气通道连通，且所述辅助气道的出口与探测口相连通，所述辅助气道的直径小于所述进气通道的直径。

优选地，所述探测信号入口和所述探测信号出口形成为一体。

优选地，所述透明窗产生装置还包括成对的安装件，所述安装件设置在所述装置本体上，且同一对中两个所述安装件分别位于所述装置本体的两侧。

优选地，所述装置本体包括第一本体部和第二本体部，所述第一本体部包括第一连接面，所述第二本体部包括所述执行面和与所述执行面相对设置的第二连接面，所述第二连接面与所述第一连接面贴合，且所述第二连接面的面积小于所述第一连接面的面积。

作为本发明的第二个方面，提供一种在线测量系统，所述在线测量系统用于测量工件表面状态，所述测量系统包括测量传感器，其中，所述测量系统还包括本发明所提供的上述透明窗产生装置，所述透明窗产生装置用于排开工件表面的冷却剂，所述测量传感器用于向所述探测信号入口发出探测信号，并且用于接收从所述探测信号出口反射的信号。

优选地，所述测量传感器为三角法激光传感器。

优选地，所述测量系统包括移动装置，所述移动装置用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者移动。

优选地，所述移动装置包括x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台，所述执行面位于xz平面内；

所述x轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者沿x轴方向移动；

所述y轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中至少一者沿y轴方向移动；

所述z轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者沿z轴方向移动。

优选地，所述x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台中的至少一者上设置有编码器。

优选地，所述移动装置还包括手动微调平台，所述手动微调平台设置在所述x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台中的任意一者上，所述透明窗产生装置设置在所述手动微调平台上，所述手动微调平台能够对所述透明窗产生装置在y轴方向的位置进行微调。

在本发明所提供的在线测量系统中，测量传感器向透明窗产生装置的测量通道的探测信号入口发出探测信号，该探测信号经过测量通道引导至工件的表面的测量位置处。在测量的同时，喷液通道进入的液体从所述执行面上流出，并朝向远离测量位置的方向流动，在透明窗产生装置和工件表面形成液态防护罩，在液-液抵抗区与环境中的冷却剂发生相互作用，进而排开大部分朝向透明窗产生装置下方流动的冷却剂，并防止冷却剂进入到透明窗产生装置的下方妨碍测量的进行。由于，此时仍可能会有少量冷却剂渗入或流入透明窗产生装置和工件表面之间，因此同时喷气通道喷出的气体可以向远离测量位置的方向排开渗入或流入的冷却剂，在气-液抵抗区与渗入或流入透明窗产生装置和工件表面之间的冷却剂发生相互作用。从而在测量位置处形成没有冷却剂的透明窗，从而便于探测信号对该测量位置处的表面状态进行测量。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所提供的透明窗产生装置的结构示意图；

图2是本发明所提供的透明窗产生装置的工作原理图；

图3是本发明所提供的透明窗产生装置的第一种实施方式的局部剖视图；

图4是本发明所提供的透明窗产生装置的第二种实施方式的局部剖视图；

图5是图3中所示的透明窗产生装置的立体示意图；

图6是图3中所示的透明窗产生装置的右视图；

图7是图3中所示的透明窗产生装置的左视图；

图8是图3中所提供的透明窗产生装置的剖视图；

图9是本发明所提供的透明窗产生装置的另一种实施方式的立体示意图；

图10是本发明所提供的在线测量系统的立体示意图；

图11是图10所提供的在线测量系统的主视图；

图12是图11的局部放大图；

图13是实验例中所用到的工件的示意图；

图14是前向冷却剂条件的示意图；

图15是侧向冷却剂条件的示意图；

图16是后向冷却剂条件的示意图；

图17是前向冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图18是侧向冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图19是后向冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图20是无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图21是0.2mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图22是0.2mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图23是0.1mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图24是0.1mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图25是0.05mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图26是0.05mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；

图27a是对比例3所提供的透明窗产生装置工作状态俯视图；

图27b是本发明所提供的透明窗产生装置的工作状态俯视图。

附图标记说明

100：透明窗产生装置 110：装置本体

120：测量通道 130：喷气通道

131：进气通道 132：气柱产生通道

133：导向通道 134：辅助气道

140：气体逸出通道 150：喷液通道

121：第一测量通道 122：第二测量通道

151：进液通道 152：连通通道

153：环形缓冲通道 154：环形导流通道

154a：柱面导流部 154b：球面导流部

160：第一防护管 161：防护管

170：第二防护管 181、182：安装件

200：测量传感器 300：工件

141：导气孔 111：第一本体部

112：第二本体部 410：基座

420：z轴移动平台 430：x轴移动平台

440：y轴移动平台 450：手动微调平台

500：通液接头 600：通气接头

700：冷却剂喷嘴 154c：连通管部

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种基于气液两相流体的透明窗产生装置100，该透明窗产生装置用于在线测量系统。透明窗产生装置的一侧表面为执行面，所述执行面用于朝向待检测的工件300设置。例如，在图1中，透明窗产生装置100的下表面为执行面。如图1中所示，透明窗产生装置100包括至少一组测量通道120和至少一组排液嵌套结构，每组所述排液嵌套结构都包括喷气通道130和喷液通道150。也就是说，透明窗产生装置100包括至少一组喷气通道130和至少一组喷液通道150。

需要指出的是，每组测量通道120都包括探测信号入口、探测信号出口和探测口，所述探测口形成在所述执行面上，且所述测量通道用于将探测信号入口入射的信号引导至所述探测口，并将从探测口入射的信号引导至所述探测信号出口。此处需要解释的是，所谓的从“探测口入射的信号”是指从探测信号入口入射的信号到达工件表面，工件表面将信号反射至探测口，并通过探测口进入探测通道，并经探测通道引导至探测信号出口。

每组测量通道120分别对应一组喷气通道130和一组喷液通道150，但是一组喷气通道130和一组喷液通道150可对应一组或多组测量通道120。换言之，测量通道120的组数与排液嵌套结构的组数可以相同也可以不同。容易理解的是，在每组排液嵌套结构中，喷气通道130与喷液通道150之间存在一一对应的关系。虽然图1和图2中仅示出了包括一组测量通道120、一组喷气通道130和一组喷液通道150的具体实施方式，但是，本发明并不限于此。例如，所述透明窗产生装置还可以包括两组测量通道120，每组测量通道120的探测口处都对应有一组喷气通道130，且每组喷气通道130都对应有一组喷液通道150；甚至两组测量通道120可以对应同一组喷气通道130和同一组喷液通道150。

喷气通道130的出口形成在所述执行面上，喷气通道130用于朝相应的所述探测口的外围喷出气体，且喷气通道130设置为使得该喷气通道130喷出的气体朝远离该喷气通道130对应的探测口的方向流动。

喷液通道150的出口形成在所述执行面上，并且喷液通道150环绕在相应的喷气通道130的外部，以用于朝相应的喷气通道130的出口的外围喷出液体，且喷液通道150设置为使得该喷液通道150喷出的液体朝远离该喷液通道150对应的喷气通道130的方向流动。

通过上述描述可知，所述排液嵌套结构是一种“内气外液”式的嵌套结构，以使所述透明窗产生装置的体积减小，结构更加紧凑，利于该排液嵌套结构的小型化。

由于工件300处于被加工的状态中，因此，需要不停的向工件300的表面喷涂冷却剂。下面结合图1和图2对本发明所提供的透明窗产生装置的工作原理进行详细的说明。

本发明所提供的透明窗产生装置100应用于对工件300的表面状态进行在线检测，如图1所示，透明窗产生装置100与测量传感器200配合使用，并且，透明窗产生装置100的执行面与工件300的表面之间存在测量间隔。在开始检测时，开启测量传感器200，向喷气通道130供气，并向喷液通道150提供液体(为了避免通过喷液通道150喷出的液体对工件上测量位置之外的位置处的冷却剂造成稀释或污染，优选地，所述液体为冷却剂)。

测量传感器200向测量通道120的探测信号入口发出探测信号，该探测信号经过测量通道120引导至工件300的表面的测量位置A处。在测量的同时，喷液通道进入的液体从所述执行面上流出，并朝向远离测量位置A的方向流动，在透明窗产生装置100和工件300表面形成液态防护罩，在图2中的液-液抵抗区I与环境中的冷却剂发生相互作用，进而排开大部分朝向透明窗产生装置100下方流动的冷却剂，并防止冷却剂进入到透明窗产生装置100的下方妨碍测量的进行。由于，此时仍可能会有少量冷却剂渗入或流入透明窗产生装置和工件表面之间，因此同时，如图2所示，喷气通道130喷出的气体可以向远离测量位置A的方向排开冷却剂，在图2中的气-液抵抗区II与渗入或流入透明窗产生装置和工件表面之间的冷却剂发生相互作用。从而在测量位置A处形成没有冷却剂的透明窗，从而便于探测信号对该测量位置A处的表面状态进行测量。

在本发明中，由于液体密度远大于气体，因此，利用喷液通道喷出的液体排开加工过程中的冷却剂的效果比等量气体排开加工过程中的冷却剂的效果要优越得多。在利用喷液通道150喷出的液体将大部分冷却剂排开后，仍有少量冷却剂残留在工件表面或者仍有少量渗入或流入透明窗产生装置和工件表面之间的冷却剂，而通过喷气通道130喷出的气体可以将残留在工件表面的冷却剂进一步排开，因此，在喷气通道130喷出的气体以及喷液通道150喷出的液体的双重作用下，可以确保测量位置A处没有冷却剂，从而确保在线测量的准确性。

利用喷液通道150喷出的液体和喷气通道130喷出的气体同时作用排开测量位置A处的冷却剂的另一个优点在于，喷液通道150喷出的液体已经将测量位置A处的大部分冷却剂排开，因此，在通过喷气通道130喷入气体时，在喷气通道130的出口处产生气泡减少甚至不产生气泡，因此，在利用测量传感器200对测量位置A处的表面质量进行测量时，测量传感器200产生的测量信号受到由于气泡破裂所导致的测量系统振动的影响减小，从而可以获得更加准确的测量结果。

在本发明所提供的一种实施方式中，在线测量过程中所需要用到的气量可以低于2L/min。也就是说，本发明所提供的透明窗产生装置100中，采用的是低速气流，而非用于诸如表面清理、对刀工艺等工艺中的“高速气流”。例如，在中国专利申请CN101801600B中公开了一种在光电检测仪器中实现保护的方法中，具体公开了在对刀过程中，保护气体沿喷嘴的多个管道输送，以提供围绕检测方向的、管状保护层形式的气流，防止切屑、冷却剂等进入光学装置的光束路径中。并且，对比文件1中还强调了管状保护层为“高流速的保护空气”。对比文件1申请人的公司主页上的所出售的产品目录中可以得知，所谓的“高流速的保护空气”通常为气流量为95L/min的气流，通过气体孔道直径，可估算出气体流速为149m/s。再例如，在美国专利申请US4521089A中公开了一种光学窗清理装置，并具体公开了清理气泵能够通过管道泵送高速气体，以在脏污的环境中产生光学窗。此处用到的也是高速气体。

此外，WO2016037567A1中公开了一种仅利用气体排开冷却剂、以获得透明窗的实施装置。通过本发明的发明人研究发现，利用本发明所提供的透明窗产生装置排开工件表面冷却剂时，气体流量仅为2L/min，而利用WO2016037567A1中所公开的实施装置排开工件表面冷却剂时，气体流量为10L/min，是本发明提供的透明窗产生装置的5倍。

通过上述对比可知，本发明所提供的透明窗产生装置在测量过程中能够产生更加稳定的测量环境，从而获得更加准确的测量结果，使得所述透明窗产生装置100适用于精密测量。

除了上述优点之外，所述喷液通道的存在，还有利于增加所述透明窗产生装置与工件表面的距离。例如，在本发明实施例中，透明窗产生装置与工件表面的距离能够提升超过1mm。需要解释的是，距离的增加亦提升了测量系统的测量范围，若传感器量程没有限制的话，本发明提供的测量系统及透明窗产生装置甚至能够测量高度差大于0.5mm的工件。

需要指出的是，在本发明所提供的透明窗产生装置形成透明窗的过程中，喷气通道130从执行面上喷出的气体与喷液通道150从执行面上喷出的液体之间并没有混合，也就是说，不存在通过喷液通道喷出的液体被通过喷气通道喷出的气体雾化(例如，中国专利申请CN 205628364 U中公开的双流体喷嘴、以及中国专利申请CN 104302409 A中公开的喷枪圆筒)的情况，从而使得工件可以在透明窗处产生相对干净的测量表面，并获得更加准确的测量结果。

在本发明中，对喷气通道130的具体结构并没有特殊的限制。作为一种优选实施方式，如图3所示，每组喷气通道130都包括进气通道130、多个气柱产生通道132和与多个气柱产生通道132一一对应的多个导向通道133。如图3中所示，气柱产生通道132的一端与在进气通道131的侧壁处与进气通道131连通，另一端与相应的导向通道133连通，所述导向通道朝向远离所述探测口的方向倾斜。

需要指出的是，在图3中所示的具体实施方式中，进气通道131用于与气源(例如，气泵)相连，以向喷气通道130提供气体。每个进气通道131上都连有多个气柱产生通道132。为了便于与进气管相连，进气通道131出口处的直径大于该进气通道132其他部分的直径。

在本实施方式中，气体从进气通道131流入直径较小的气柱产生通道132后，流速会增加，并最终从导向通道133喷射出去。容易理解的是，导向通道133的作用是引导气流的方向。如上文中所述，导向通道133朝向远离探测口的方向倾斜，从而可以将工件表面的冷却剂吹离测量位置A。如图3中所示，导向通道133的轴线方向与执行面之间存在夹角。

在本发明中，进气通道131的轴线方向与气柱产生通道132的轴线方向不一致，在图3中所示的具体实施方式中，进气通道131的轴线方向与气柱产生通道132的轴向方向垂直。

为了确保测量位置A周围均没有冷却剂，优选地，多个气柱产生通道132环绕所述探测口(即，与测量位置A相对应的位置)设置。

如上文中所述，所述透明窗产生装置包括至少一组测量通道，每组测量通道都具有探测口。作为一种实施方式，透明窗产生装置包括多组测量通道，因此，透明窗产生装置也具有多个探测口。优选地，在同一组喷气通道中，多个气柱产生通道132环绕相应的探测口设置。

在本发明中，对喷气通道130喷射至工件表面的气体的流向并不做特殊的规定。在图1和图3中所示的实施方式中，所述透明窗产生装置还包括至少一个气体逸出通道140。喷气通道130喷出的气体通过气体逸出通道140被引导至透明窗产生装置的外部。

如图2所示，当喷气通道130喷出的气体流动至气体逸出通道140处时，流动进入气体逸出通道140，并且与从透明窗产生装置的外部进入透明窗产生装置内部的冷却剂在气体逸出通道140的入口处形成气-液抵抗区II，从而可以有效的防止冷却剂朝向测量位置A流动。

设置气体逸出通道140后，可以确保通过喷气通道130进入测量位置A的气体在形成透明窗之后及时地从气体逸出区III排出，从而确保测量过程的稳定。

于此同时，气体逸出通道140位于喷气通道130的出口的外围，从而可以确保只在测量位置A的外围产生气-液抵抗区II，并使得气-液抵抗区II与测量位置A之间存在足够大的距离，保证气液互相作用时，不会影响测量位置A处形成的透光区域，确保测量的准确性。

在本发明中，对气体逸出通道的结构和数量并没有特殊的限制，只要能够将在执行面下方流动的气体引导至透明窗产生装置的外部即可，优选地，所述透明窗产生装置包括多个所述气体逸出通道。

在图5至图7中所示的具体实施方式中，所述透明窗产生装置还包括设置在所述气体逸出通道的出口处的导气挡板，所述导气挡板上设置有贯穿该导气挡板的导气孔141。通过设置具有导气孔141的导气挡板可以使得气体均匀地从透明窗产生装置100中逸出，并且可以减少气泡的产生。在本发明中，对气体逸出通道的出口的位置并不做特殊的限定。在图5中所示的实施方式中，气体逸出通道的出口设置在透明窗产生装置中与执行面垂直的侧面上。

在本发明中，对喷液通道的具体结构也不做特殊的要求。为了确保测量位置A的四周均有从喷液通道150流出的液体，优选地，如图3所示，喷液通道150包括进液通道151、连通通道152、环形缓冲通道153和环形导流通道154，环形缓冲通道153和环形导流通道154均环绕所述探测口。并且，环形缓冲通道153和环形导流通道154均设置在喷气通道的外侧。

环形缓冲通道153通过连通通道152与进液通道151连通，环形导流通道154与环形缓冲通道153连通。环形导流通道154的出口设置在所述执行面上，且环形导流通道154的入口与该环形导流通道154的回转轴线之间的距离小于该环形导流通道154的出口与该环形导流通道154的回转轴线之间的距离，以使得通过进液通道151流入所述透明窗产生装置的液体从环形导流通道154流出时，将工件表面的冷却剂排开并形成液态防护罩。

液体通过进液通道151流入连通通道152，并且通过连通通道152进入环形缓冲通道153，并通过环形缓冲通道153进入环形导流通道154。液体从环形导流通道154喷出，从测量位置A的四周向透明窗产生装置的外部流动，以抵抗从透明窗产生装置外围朝向测量位置A流动的冷却剂。

作为一种优选实施方式，且环形导流通道154与环形缓冲通道153同轴设置，从而在测量位置A周围均匀地抵抗冷却剂。

在本发明中，对环形缓冲通道153的具体结构并没有特殊的显示，优选地，如图3所示，环形缓冲通道153的截面为圆形。

在本发明中，对环形导流通道154的具体结构也没有特殊的限制，只要具有上小底大的结构即可。例如，环形导流通道154的纵向截面(沿该环形导流通道154的回转轴线剖切获得的截面)可以为锥形或者为喇叭形。

在进行在线测量时，执行面通常与工件表面平行设置，为了减少流入透明窗产生装置100的液体喷出后在工件表面流动时的动能损耗，并保留更多动能与来自多个方向的冷却剂发生动能对冲，优选地，环形导流通道154的出口处的切面与所述执行面平行或重叠。

在图3中所示的具体实施方式中，环形导流通道154包括柱面导流部154a和球面导流部154b，柱面导流部154a的内表面为圆柱面，且柱面导流部154a连接在球面导流部154b与环形缓冲通道153之间，球面导流部154a的内表面为球面。

设置柱面导流部154a有利于将环形缓冲通道153中的冷却剂快速稳定地引导至球面导流部154b内。设置球面导流部154b有利于减少流入透明窗产生装置的液体喷出后在工件表面流动时的动能损耗，从而可以保留更多动能与来自多个方向的冷却剂发生动能对冲。

优选地，球面导流部154b末端出口处的切面与工件表面相平行，从而最大程度地减少流入透明窗产生装置的液体喷出后在工件表面流动时的动能损耗。

作为本发明的另一种优选实施方式，如图4所示，所述环形导流通道包括球面导流部154b和多个连通管部154c，多个连通管部154c环绕环形缓冲通道153的纵向轴线设置，且连通管部154c的一端与环形缓冲通道153连通，另一端与球面导流部154b连通，球面导流部154b的内表面为球面。

如图4所示，优选地，连通管部154c的内表面为圆锥形，并且多个连通管部154c间隔设置。当然，连通管部还可以是倾斜的圆柱管、或者竖直的圆柱管等，只要能够将球面导流部154b与环形缓冲通道153连通即可。

在本发明中，对如何形成透明窗产生装置并没有特殊的要求。例如，可以利用管道形成所述测量通道、所述喷气通道和所述喷液通道。

具体地，该实施方式在图1中所示的坐标系中，透明窗产生装置100沿x方向的最大长度为60mm至70mm，透明窗产生装置100沿y方向的最大长度为25mm至35mm，透明窗产生装置100沿z方向的尺寸为40mm至50mm。鉴于透明窗产生装置100整体尺寸较小、内部结构复杂，优选地，可以利用3D打印的方式制成透明窗产生装置。具体地，透明窗产生装置100可以包括装置本体110，所述测量通道120、喷气通道130、喷液通道150均形成在装置本体110内，且所述测量通道的探测信号入口、所述测量通道的探测信号出口、所述探测口、所述喷气通道的入口、所述喷气通道的出口、所述喷液通道的入口、所述喷气通道的出口均位于所述装置本体的外表面上。

作为本发明的一种优选实施方式，如图3至图9中所示，装置本体110可以包括第一本体部111和第二本体部112。第一本体部111包括第一连接面，第二本体部112包括所述执行面和与该执行面相对设置的第二连接面，该第二连接面与第一连接面贴合，且第二连接面的面积小于所述第一连接面的面积。换言之，第二本体部112形成为从所述第一本体部111的第一连接面上凸出的凸台。

由于存在第二本体部112，因此，在进行表面测量时，将第二本体部112探入工件表面的冷却剂层中，可以先排开一部分冷却剂，减少了从喷液通道通入的液体以及从喷气通道通入的气体所需要排开的冷却剂的量。

在本发明中，对测量通道的具体结构并不做特殊的规定。例如，在图1和图8中所示的具体实施方式中，测量通道120包括第一测量通道121和第二测量通道122。

如图8中所示，第一测量通道121的一端开口形成为所述探测信号入口，第二测量通道122的一端开口形成为所述探测信号出口。第一测量通道121的轴线与第二测量通道122的轴线相交，以使得第一测量通道121的另一端开口和第二测量通道122的另一端开口相通，并形成为所述探测口。

在进行测量时，通过所述探测信号入口入射至第一测量通道121的探测信号能够通过所述探测口出射并到达待测工件的表面，所述工件的表面反射的信号能够进入所述探测口，并在第二测量通道122的引导下从所述探测信号出口出射。

图8中所示的这种实施方式的测量通道适配于三角法激光传感器。

在这种实施方式中，为了确保工件上与探测口对应的位置处没有冷却剂，优选地，如图8所示，所述透明窗产生装置还可以包括辅助气道134，该辅助气道134与进气通道131连通，且辅助气道134的出口与探测口相连通，辅助气道134的直径小于进气通道131的直径。通过辅助气道134可以向测量位置A处喷气，进一步排开测量位置A处的冷却剂，从而可以提高测量精度。

作为一种优选实施方式，如图5所示，所述透明窗产生装置还包括第一防护管160和第二防护管170。

具体地，第一防护管160设置在装置本体110上，且环绕所述探测信号入口设置。第二防护管170设置在装置本体110上，且环绕所述探测信号出口设置。优选地，可以利用3D打印的方式使得第一防护管160、第二防护管170一体成型在装置本体110上。设置第一防护管160和第二防护管170可以有效地防止加工过程中飞溅的冷却剂进入测量通道。

作为本发明的另一种实施方式，所述探测信号入口和所述探测信号出口形成为一体。也就是说，测量通道为一个通道，探测信号从探测信号入口入射，并从同一个探测信号入口出射。

如图9所示，在这种实施方式中，所述透明窗产生装置也可以包括环绕探测信号入口设置的防护管161。同样地，防护管161也可以有效地防止加工过程中飞溅的冷却剂进入测量通道。

为了便于安装，优选地，透明窗产生装置还包括成对的安装件(如图6所示，每对安装件包括安装件181和安装件182)，该安装件设置在装置本体110上，且同一对中两个安装件分别位于所述装置本体的两侧。在利用所述透明窗产生装置辅助进行在线测量时，通过安装件将透明窗产生装置安装在在线测量系统上，从而可以避免安装透明窗产生装置时对透明窗产生装置内部的各个通道造成影响，确保测量结果的准确性。

作为本发明的第二个方面，提供一种在线测量系统，所述在线测量系统用于测量工件表面状态，如图10和图11所示，所述测量系统包括测量传感器200，其中，所述测量系统还包括本发明所提供的上述透明窗产生装置100，该透明窗产生装置100用于排开工件表面的冷却剂，所述测量传感器用于向所述探测信号入口发出探测信号，并且用于接收从所述探测信号出口反射的信号。

在利用所述在线测量系统对工件300的表面进行测量时，将透明窗产生装置100设置在工件表面，向喷气通道通入气体，并向喷液通道通入液体(为了避免通过喷液通道150喷出的液体对工件上测量位置之外的位置处的冷却剂造成稀释或污染，优选地，所述液体为冷却剂)。通过喷液通道通入的液体可以在探测口的周围形成液体防护罩，通过喷气通道通入的气体可以进一步将残留在探测口周围的冷却剂排开，从而可以形成稳定的透明窗。测量传感器发出的探测信号到达工件表面后，被工件表面反射，并携带有工件的表面信息。携带工件表面信息的信号进入探测通道，并从探测通道的探测信号出口出射，再次被传感器接收。通过对测量传感器接收到的信号进行分析可以获得工件表面的表面信息。

在本发明中，对测量传感器的具体结构并不做特殊的规定，当透明窗产生装置的测量通道包括第一测量通道和第二测量通道时，所述测量传感器为三角法激光传感器。

当然，本发明并不限于此，所述测量传感器还可以是超声波传感器、电磁波传感器、压力传感器中的任意一者。

为了便于对工件的不同位置进行在线测量，优选地，所述测量系统包括移动装置，所述移动装置用于带动所述透明窗产生装置100、测量传感器200和工件300中的至少一者移动，从而使得透明窗产生装置100与工件300之间的距离适于排开工件表面的冷却剂，且测量传感器200与工件300之间的距离在测量传感器200的量程内。

优选地，所述移动装置包括x轴移动平台430、y轴移动平台440和z轴移动平台420，如图10中所示，透明窗产生装置100的执行面位于xz平面内。

具体地，x轴移动平台430用于带动透明窗产生装置100、测量传感器200和工件300中的至少一者沿x轴方向移动(例如，带动透明窗产生装置100和测量传感器200沿x轴方向移动)，y轴移动平台440用于带动透明窗产生装置100、测量传感器200和工件300中的至少一者沿y轴方向移动(例如，带动测量传感器200沿y轴方向移动)，z轴移动平台420用于带动透明窗产生装置100、测量传感器200和工件300中的至少一者沿z轴方向移动(例如，带动透明窗产生装置100和测量传感器200沿z轴方向移动)。

为了精确地移动设置在移动装置上的部件(例如，透明窗产生装置100、测量传感器200和工件300中的任意几者)，优选地，所述x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台中的至少一者上设置有编码器。

优选地，所述测量系统还包括手动微调平台450，该手动微调平台450固定在x轴移动平台430、y轴移动平台440和z轴移动平台420中的任意一者上，透明窗产生装置100设置在手动微调平台450上，该手动微调平台能够对所述透明窗产生装置在y轴方向的位置进行微调，以调节透明窗产生装置100与待测工件300之间的距离。

首先，利用y轴移动平台将测量传感器200移动至工件300上方的一定位置处，即使得工件300处于测量传感器200的量程内，然后利用手动微调平台对透明窗产生装置100沿y轴方向的位置进行微调，以使得所述透明窗产生装置100移动至工件300上方的一定位置处，即使得工件300处于透明窗产生装置100的工作距离内。

在本发明中，对手动微调平台450的具体结构并没有特殊的要求，优选地，手动微调平台450沿y轴方向的行程为大约10mm。

实验例

首先制备待测工件300，如图13所示，该工件300包括平面测量区a和下凹台阶测量区b。

将图4至图5中所提供的透明窗产生装置100、测量传感器200与移动装置组装在一起，透明窗产生装置进气通道131和进液通道151分别经由通气接头600和通液接头500与泵相连。其中，采用的测量传感器为三角法激光传感器DRS-300，其技术参数如表1所示。

表1

分辨率	0.05μm
		量程	300μm
工作距离	17mm
		精度	1.0μm
最大采样频率	1000Hz
		光斑大小	7-12μm
测量角度	70°
		激光波长	670nm

通过表1可知，测量传感器的工作距离为17mm，可以通过y轴移动平台调节测量传感器与工件表面的距离，具体地，如图12所示，将测量传感器200与工件300表面之间的距离d1设置为17mm。同时，通过调节手动微调平台，使得透明窗产生装置100的执行面与工件300的表面之间的距离d2为1mm。

为了不使从喷液通道150喷出的液体稀释或污染机加工环境中的冷却剂，所选通入喷液通道150的液体为冷却剂。将通液接头500与进液通道151连通，将通气接头600与进气通道131连通。通过冷却剂喷嘴700向工件表面提供冷却剂。

实验例1

对工件的平面测量区进行测量，为了消除随机误差，对长度5mm的直线重复测量30次，每个测量点的采样间隔为5μm，每次共有1001个采样点，具体实验条件如表2所示。图14至图16为分别从透明窗产生装置的前向、侧向以及后向提供冷却剂的示意图。

表2

为了避免随机误差，本实验例1中对同一条直线进行了30次重复测量，因此，将30次重复测量的均值作为实际上直线的实际轮廓函数，该实际轮廓函数如公式(1)和公式(2)所示：

其中，与分别为上述直线在不加冷却剂和加入冷却剂条件下的实际轮廓函数，与分别为30次重复测量中每次单独测量不加冷却剂和加入冷却剂的直线的轮廓函数。

将不加冷却剂条件下测得的轮廓作为标准值，通过点对点比较得出每个测量点的测量误差如公式(3)所示：

因此，对某一次测量的测量误差，可以用每个测量点的测量误差的均值(如公式(4)所示)来表征：

为了使得测量结果更加准确，本实验例分别在图14中所示的前向冷却剂条件下、图15中所示的侧向冷却剂条件下、图16中所示的后向冷却剂条件下对工件表面状态进行了测量。测量获得的工件表面轮廓线分别如图17、图18、图19所示。

对比例1

在无冷却剂条件下，利用实验例1中的方法对工件的表面状态进行了测量，测量获得的工件表面轮廓线如图20所示。

结果分析：以无冷却剂条件下的测量结果为标准结果，通过不同方向冷却剂后与不加冷却剂的测量结果的对比，可以发现，加入前向冷却剂的测量误差为0.15μm，加入侧向冷却剂的测量误差为0.21μm，加入后向冷却剂的测量误差为0.20μm。而在表1中，可以看出测量传感器的测量精度为1μm，相比而言可以说明利用透明窗产生装置可以有效排开来自各个方向的冷却剂，且对测量结果可以控制在可接受的范围内。

实验例2

对工件上的下凹台阶处进行测量。这两个区域分别有0.2mm、0.1mm和0.05mm三个不同的高度差的凹槽。为了验证在线测量系统和透明窗产生装置的对凹槽类工件的测量性能，分别对三个用于不同高度差的区域进行测量。本次实验同样对5mm长的直线进行测量，对1001点在工件浸没在冷却剂的条件下进行重复30次的测量。具体实验条件如表3所示。为了不使从喷液通道150喷出的液体稀释或污染机加工环境中的冷却剂，所选通入喷液通道150的液体为冷却剂。

表3

对比例2

对实验例2中的工件在无冷却剂条件下进行表面状态测量。本次实验同样对5mm长的直线进行测量，对1001点在工件紧浸没在冷却剂的条件下进行重复30次的测量。具体实验条件也如表3所示。

结果分析：经过与实验例1相同的数据处理之后，得到如下结果：图21是0.2mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；图22是0.2mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；图23是0.1mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；图24是0.1mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；图25是0.05mm下凹台阶工件在冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线；图26是0.05mm下凹台阶工件在无冷却剂条件下测得的直线表面形貌曲线。

通过图21和图22对比以及根据公式(4)的计算可知，0.2mm深的下凹台阶测量误差为0.77μm，通过图23和图24对比以及根据公式(4)的计算可知，0.1mm深的下凹台阶测量误差为0.78μm，通过图25和图26对比以及根据公式(4)的计算可知，0.05mm深的下凹台阶的测量误差为0.59μm。由此分析可知，虽然与实验例1相比，实验例2的误差有所提升，但是，这是由于测量传感器量程只有300μm，而测量传感器量程边界处精度较低所造成的。虽然误差比实验例1大，但是，仍然处于1μm的允许范围之内。

通过实验例2和对比例2可知，利用本发明所提供的透明窗产生装置可以对表面具有凹槽的工件进行较为准确的测量。

对比例3

提供一种对比透明窗产生装置，该对比透明窗产生装置与本发明所提供的透明窗产生装置100的不同之处在于，所述对比透明窗产生装置不包括喷液通道。按照实验例1中所提供的参数对实验例1中的工件进行有冷却剂条件下的表面状态测量。

表4

结果分析：

图27a中所示的是对比透明窗产生装置用于在线测量时的俯视图，图27b所示的是实验例1所提供的透明窗产生装置用于在线测量时的俯视图。在图27a和图27b中，颜色最浅的部分是透明窗产生装置形成的透明窗。

通过表4中的对比可知，产生同等大小的透明窗，本发明所提供的透明窗产生装置所用到的气流量是所述对比透明窗产生装置用到的气流量是的5倍小，从而可以进一步避免测量过程中气体通入造成气泡等不稳定因素，由此可知，本发明所提供的透明窗产生装置更加适用于精密测量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种基于气液两相流体的透明窗产生装置，该透明窗产生装置用于在线测量系统，其特征在于，所述透明窗产生装置的一侧表面为执行面，所述执行面用于朝向待检测的工件设置，所述透明窗产生装置包括至少一组测量通道和至少一组排液嵌套结构，每组所述排液嵌套结构包括喷气通道和喷液通道：

每组所述测量通道都包括探测信号入口、探测信号出口和探测口，所述探测口形成在所述执行面上，且所述测量通道用于将探测信号入口入射的信号引导至所述探测口，并将从探测口入射的信号引导至所述探测信号出口；

每组所述喷气通道对应至少一组所述测量通道，所述喷气通道的出口形成在所述执行面上，所述喷气通道用于朝相应的所述探测口的外围喷出气体，且所述喷气通道设置为使得该喷气通道喷出的气体朝远离该喷气通道对应的探测口的方向流动；

每组所述喷气通道对应一组所述喷液通道，所述喷液通道的出口形成在所述执行面上，所述喷液通道环绕在相应的所述喷气通道外部，以用于朝相应的所述喷气通道的出口的外围喷出液体，且所述喷液通道设置为使得该喷液通道喷出的液体朝远离该喷液通道对应的所述喷气通道的方向流动。

2.根据权利要求1所述的透明窗产生装置，其特征在于，每组所述喷气通道都包括进气通道、多个气柱产生通道和与多个所述气柱产生通道一一对应的多个导向通道，所述气柱产生通道的一端在所述进气通道的侧壁处与所述进气通道连通，另一端与相应的所述导向通道连通，所述导向通道朝向远离所述探测口的方向倾斜，所述进气通道的直径大于所述气柱产生通道的直径。

3.根据权利要求2所述的透明窗产生装置，其特征在于，在同一组所述喷气通道中，多个所述气柱产生通道环绕相应的探测口设置。

4.根据权利要求1所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置还包括至少一个气体逸出通道，所述气体逸出通道的入口设置在所述执行面上，且位于所述喷气通道的出口的外围，以将所述喷气通道喷出的气体引导至所述透明窗产生装置的外部。

5.根据权利要求4所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置还包括设置在所述气体逸出通道的出口处的导气挡板，所述导气挡板上设置有贯穿该导气挡板的导气孔。

6.根据权利要求1所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述喷液通道包括进液通道、连通通道、环形缓冲通道和环形导流通道，所述环形缓冲通道和所述环形导流通道均环绕所述探测口，且所述环形缓冲通道和所述环形导流通道均设置在所述喷气通道的外侧，所述环形缓冲通道通过所述连通通道与所述进液通道连通，所述环形导流通道与所述环形缓冲通道连通，所述环形导流通道的出口设置在所述执行面上，且在所述透明窗产生装置沿该透明窗产生装置的回转轴线剖切获得的纵切面上，所述环形导流通道的端面朝向远离所述探测口的方向倾斜，以使得所述环形导流通道的入口与所述环形导流通道的回转轴线之间的距离小于所述环形导流通道的出口与所述环形导流通道的回转轴线之间的距离，以使得通过所述进液通道流入所述透明窗产生装置的液体从所述环形导流通道流出时，将工件表面的冷却剂排开并形成液态防护罩。

7.根据权利要求6所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述环形导流通道的纵向截面为锥形或者喇叭形。

8.根据权利要求6所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述环形导流通道的出口处的切面与所述执行面平行或重叠。

9.根据权利要求8所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述环形导流通道包括柱面导流部和球面导流部，所述柱面导流部的内表面为圆柱面，且所述柱面导流部连接在所述球面导流部与所述环形缓冲通道之间，所述球面导流部的内表面为球面。

10.根据权利要求8所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述环形导流通道包括球面导流部和多个连通管部，多个所述连通管部环绕所述环形缓冲通道的轴线设置，且所述连通管部的一端与所述环形缓冲通道连通，另一端与所述球面导流部连通，所述球面导流部的内表面为球面。

11.根据权利要求6所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述环形缓冲通道的横截面为圆形。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置包括装置本体，所述测量通道、所述喷气通道和所述喷液通道均形成在所述装置本体内，且所述测量通道的探测信号入口、所述测量通道的探测信号出口、所述探测口、所述喷气通道的入口、所述喷气通道的出口、所述喷液通道的入口、所述喷气通道的出口均位于所述装置本体的外表面上。

13.根据权利要求12所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述测量通道包括第一测量通道和第二测量通道，

所述第一测量通道的一端开口形成为所述探测信号入口，所述第二测量通道的一端开口形成为所述探测信号出口，所述第一测量通道的轴线与所述第二测量通道的轴线相交，以使得所述第一测量通道的另一端开口和所述第二测量通道的另一端开口相通，并形成为所述探测口；

通过所述探测信号入口入射至所述第一测量通道的探测信号能够通过所述探测口出射并到达待测工件的表面，所述工件的表面反射的信号能够进入所述探测口，并在所述第二测量通道的引导下从所述探测信号出口出射。

14.根据权利要求13所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置还包括第一防护管和第二防护管，

所述第一防护管设置在所述装置本体上，且环绕所述探测信号入口设置；

所述第二防护管设置在所述装置本体上，且环绕所述探测信号出口设置。

15.根据权利要求13所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置还包括辅助气道，该辅助气道与所述进气通道连通，且所述辅助气道的出口与探测口相连通，所述辅助气道的直径小于所述进气通道的直径。

16.根据权利要求12所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述探测信号入口和所述探测信号出口形成为一体。

17.根据权利要求12所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述透明窗产生装置还包括成对的安装件，所述安装件设置在所述装置本体上，且同一对中两个所述安装件分别位于所述装置本体的两侧。

18.根据权利要求12所述的透明窗产生装置，其特征在于，所述装置本体包括第一本体部和第二本体部，所述第一本体部包括第一连接面，所述第二本体部包括所述执行面和与所述执行面相对设置的第二连接面，所述第二连接面与所述第一连接面贴合，且所述第二连接面的面积小于所述第一连接面的面积。

19.一种在线测量系统，所述在线测量系统用于测量工件表面状态，所述测量系统包括测量传感器，其特征在于，所述测量系统还包括权利要求1至12中任意一项所述的透明窗产生装置，所述透明窗产生装置用于排开工件表面的冷却剂，所述测量传感器用于向所述探测信号入口发出探测信号，并且用于接收从所述探测信号出口反射的信号。

20.根据权利要求19所述的在线测量系统，其特征在于，所述透明窗产生装置为权利要求13或14所述的透明窗产生装置，所述测量传感器为三角法激光传感器。

21.根据权利要求19所述的在线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括移动装置，所述移动装置用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者移动。

22.根据权利要求21所述的在线测量系统，其特征在于，所述移动装置包括x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台，所述执行面位于xz平面内；

所述x轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者沿x轴方向移动；

所述y轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中至少一者沿y轴方向移动；

所述z轴移动平台用于带动所述透明窗产生装置、所述测量传感器和所述工件中的至少一者沿z轴方向移动。

23.根据权利要求22所述的在线测量系统，其特征在于，所述x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台中的至少一者上设置有编码器。

24.根据权利要求22或23所述的在线测量系统，其特征在于，所述移动装置还包括手动微调平台，所述手动微调平台设置在所述x轴移动平台、y轴移动平台和z轴移动平台中的任意一者上，所述透明窗产生装置设置在所述手动微调平台上，所述手动微调平台能够对所述透明窗产生装置在y轴方向的位置进行微调。